فرآیند اصلی جوشکاری لیزر شامل تمرکز پرتو لیزر بر روی ناحیه مفصل بین دو ماده با استفاده از یک سیستم تحویل نوری است. هنگامی که پرتو با مواد تماس می گیرد ، انرژی خود را منتقل می کند ، به سرعت گرم می شود و یک منطقه کوچک را ذوب می کند.
1. دستگاه جوشکاری لیزر چیست؟
دستگاه جوشکاری لیزر ابزاری صنعتی است که از پرتو لیزر به عنوان منبع گرمای متمرکز برای پیوستن به چندین ماده با هم استفاده می کند.
برخی از ویژگی های اصلی دستگاه های جوشکاری لیزر عبارتند از:
1. منبع لیزر:بیشتر جوشکارهای لیزر مدرن از دیودهای لیزر حالت جامد استفاده می کنند که پرتو لیزر با قدرت بالا در طیف مادون قرمز تولید می کنند. منابع لیزر متداول شامل لیزرهای CO2 ، فیبر و دیود است.
2. اپتیک:پرتو لیزر از طریق یک سری اجزای نوری مانند آینه ها ، لنزها و نازل ها که با دقت به پرتو متمرکز و هدایت می شود ، سفر می کند. بازوهای تلسکوپی یا gantries پرتو را قرار می دهد.
3. اتوماسیون:بسیاری از جوشکرهای لیزر دارای ادغام کنترل عددی رایانه (CNC) و روباتیک برای خودکار سازی الگوهای و فرآیندهای جوشکاری پیچیده هستند. مسیرهای قابل برنامه ریزی و سنسورهای بازخورد از دقت اطمینان می دهند.
4. نظارت بر فرآیند:دوربین های یکپارچه ، طیف سنج و سایر سنسورها روند جوشکاری را در زمان واقعی کنترل می کنند. هرگونه مشکل در تراز پرتو ، نفوذ یا کیفیت را می توان به سرعت تشخیص داده و مورد توجه قرار داد.
5. قفل ایمنی:محفظه های محافظ ، درها و دکمه های E-STOP از اپراتورهای لیزر با قدرت بالا محافظت می کنند. در صورت نقض پروتکل های ایمنی ، لیزر را خاموش می کند.
به طور خلاصه ، یک دستگاه جوشکاری لیزری یک ابزار دقیق با کنترل رایانه است که از پرتو لیزر متمرکز برای برنامه های جوشکاری خودکار و قابل تکرار استفاده می کند.
2. جوشکار لیزر چگونه کار می کند؟
برخی از مراحل کلیدی در فرآیند جوشکاری لیزر عبارتند از:
1. تولید پرتو لیزر:یک دیود لیزر با حالت جامد یا منبع دیگر پرتو مادون قرمز تولید می کند.
2. تحویل پرتو: آینه ها ، لنزها و یک نازل دقیقاً پرتو را به یک نقطه محکم روی قطعه کار متمرکز می کنند.
3. گرمایش مواد:پرتو به سرعت مواد را گرم می کند و چگالی به 106 W/cm2 نزدیک می شود.
4. ذوب و پیوستن:یک استخر ذوب کوچک که در آن مواد فیوز است تشکیل می شود. با محکم شدن استخر ، یک اتصال جوش ایجاد می شود.
5. خنک کننده و دوباره جامد: ناحیه جوش با سرعت بالایی بالاتر از 104 درجه سانتیگراد در ثانیه خنک می شود و یک ریزساختار سخت و سخت شده را ایجاد می کند.
6. پیشرفت:پرتو حرکت می کند یا قطعات دوباره جابجا می شوند و فرآیند برای تکمیل درز جوش تکرار می شود. از گاز محافظ بی اثر نیز ممکن است استفاده شود.
به طور خلاصه ، جوشکاری لیزر از یک پرتو لیزر به شدت متمرکز و دوچرخه سواری حرارتی کنترل شده برای تولید جوش های منطقه با کیفیت بالا و تحت تأثیر گرما استفاده می کند.
ما اطلاعات مفیدی در مورد دستگاه های جوشکاری لیزر ارائه دادیم
و همچنین راه حل های سفارشی برای تجارت خود
3. آیا جوشکاری لیزر بهتر از MIG است؟
در مقایسه با فرآیندهای جوشکاری گاز بی اثر فلزی (MIG) ...
جوشکاری لیزر چندین مزیت ارائه می دهد:
1. دقت: پرتوهای لیزر را می توان به یک نقطه کوچک 0.1-1 میلی متر متمرکز کرد و باعث می شود جوش های بسیار دقیق و قابل تکرار باشد. این برای قطعات کوچک و تحمل بالا ایده آل است.
2. سرعت:میزان جوشکاری برای لیزر بسیار سریعتر از MIG است ، به خصوص در سنجهای نازک تر. این باعث افزایش بهره وری و کاهش زمان چرخه می شود.
3. کیفیت:منبع گرمای غلیظ حداقل اعوجاج و مناطق تحت تأثیر گرما را تولید می کند. این منجر به جوش های قوی و با کیفیت بالا می شود.
4. اتوماسیون:جوشکاری لیزر با استفاده از روباتیک و CNC به راحتی خودکار است. این امر الگوهای پیچیده و بهبود قوام در مقابل جوشکاری دستی MIG را امکان پذیر می کند.
5. مواد:لیزرها می توانند به بسیاری از ترکیبات مواد ، از جمله جوش های فلزی چند ماده و متفاوت بپیوندند.
با این حال ، جوشکاری MIG داردبرخی از مزایابیش از لیزر در برنامه های دیگر:
1. هزینه:تجهیزات MIG هزینه سرمایه گذاری اولیه کمتری نسبت به سیستم های لیزر دارد.
2. مواد ضخیم تر:MIG برای جوشکاری بخش های ضخیم تر از فولاد بالاتر از 3 میلی متر مناسب است ، جایی که جذب لیزر می تواند مشکل ساز باشد.
3. گاز محافظ:MIG برای محافظت از ناحیه جوش از سپر گاز بی اثر استفاده می کند ، در حالی که لیزر اغلب از یک مسیر پرتوی مهر و موم شده استفاده می کند.
بنابراین به طور خلاصه ، جوشکاری لیزر به طور کلی ترجیح داده می شوددقت ، اتوماسیون و کیفیت جوشکاری.
اما میگ برای تولید رقابت می کندسنجهای ضخیم تر با بودجه.
روند مناسب به برنامه جوشکاری خاص و الزامات بخشی بستگی دارد.
4. آیا جوشکاری لیزر بهتر از جوشکاری TIG است؟
جوشکاری گاز تنگستن (TIG) جوشکاری یک فرآیند دستی و با مهارت هنری است که می تواند نتایج بسیار خوبی را در مواد نازک ایجاد کند.
با این حال ، جوشکاری لیزر مزایایی نسبت به TIG دارد:
1. سرعت:جوشکاری لیزر به دلیل دقت خودکار آن به طور قابل توجهی سریعتر از TIG برای برنامه های تولید است. این باعث بهبود توان می شود.
2. دقت:پرتو لیزر متمرکز اجازه می دهد تا دقت موقعیت یابی در صدها از یک میلی متر باشد. این نمی تواند با یک دست انسان با TIG مطابقت داشته باشد.
3. کنترل:متغیرهای فرآیند مانند ورودی گرما و هندسه جوش به شدت با لیزر کنترل می شوند و از نتایج پایدار دسته ای از دسته برخوردار می شوند.
مواد:TIG برای مواد رسانا نازک تر بهترین است ، در حالی که جوشکاری لیزر انواع گسترده تری از ترکیبات چند ماده را باز می کند.
5. اتوماسیون: سیستم های لیزر رباتیک جوشکاری کاملاً خودکار را بدون خستگی فعال می کنند ، در حالی که TIG به طور کلی نیاز به توجه و تخصص کامل یک اپراتور دارد.
با این حال ، جوشکاری TIG یک مزیت را برای آن حفظ می کندکار دقیق سنج یا جوش آلیاژجایی که ورودی گرما باید با دقت تعدیل شود. برای این برنامه ها لمس یک تکنسین ماهر با ارزش است.
5. ضرر جوش لیزر چیست؟
مانند هر فرآیند صنعتی ، جوشکاری لیزر دارای برخی از نقاط ضعف بالقوه است که باید در نظر بگیرید:
1. هزینه: در حالی که مقرون به صرفه تر شدن ، سیستم های لیزر با قدرت بالا در مقایسه با سایر روش های جوشکاری نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی دارند.
2. مواد مصرفی:نازل های بنزین و اپتیک با گذشت زمان تخریب می شوند و باید جایگزین شوند و به هزینه مالکیت اضافه می کنند.
3. ایمنی:پروتکل های سخت و محفظه های ایمنی محصور برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض پرتو لیزر با شدت بالا لازم است.
4. آموزش:اپراتورها برای کار ایمن و به درستی تجهیزات جوشکاری لیزر به آموزش نیاز دارند.
5. خط دید:پرتو لیزر به خطوط مستقیم سفر می کند ، بنابراین هندسه های پیچیده ممکن است به چندین پرتو یا تغییر مکان قطعه کار نیاز داشته باشند.
6. جذب:در صورت عدم جذب طول موج خاص لیزر ، برخی از مواد مانند فولاد ضخیم یا آلومینیوم می توانند جوشکاری شوند.
با این وجود ، با استفاده از اقدامات احتیاطی مناسب ، آموزش و بهینه سازی فرآیند ، جوشکاری لیزر بهره وری ، دقت و کیفیت را برای بسیاری از کاربردهای صنعتی ارائه می دهد.
6. آیا جوشکاری لیزر به گاز احتیاج دارد؟
بر خلاف فرآیندهای جوشکاری گاز محافظت شده ، جوشکاری لیزر نیازی به استفاده از گاز محافظ بی اثر که در ناحیه جوش جریان دارد ، ندارد. این به این دلیل است که:
1. پرتو لیزر متمرکز از هوا عبور می کند تا یک استخر جوش کوچک و پر انرژی ایجاد کند که ذوب می شود و به مواد می پیوندد.
2. هوای اطراف مانند قوس پلاسما گاز یونیزه نمی شود و در تشکیل پرتو یا جوش تداخل ندارد.
3. جوش آنقدر سریع از گرمای غلیظی که قبل از تشکیل اکسیدها روی سطح تشکیل می شود ، جامد می شود.
با این حال ، برخی از برنامه های تخصصی جوشکاری لیزر هنوز هم ممکن است از استفاده از گاز کمک بهره مند شوند:
1. برای فلزات واکنشی مانند آلومینیوم ، گاز استخر جوش گرم از اکسیژن موجود در هوا را نشان می دهد.
2. در مشاغل لیزر با قدرت بالا ، گاز گلدان پلاسما را که در طول جوش های نفوذ عمیق شکل می گیرد ، تثبیت می کند.
3. جت های گاز برای انتقال بهتر پرتو در سطوح کثیف یا نقاشی شده ، دود و بقایای آن را پاک می کنند.
بنابراین به طور خلاصه ، اگرچه کاملاً ضروری نیست ، گاز بی اثر ممکن است مزایایی را برای برنامه ها یا مواد جوشکاری لیزر به چالش کشیدن خاص فراهم کند. اما این روند اغلب بدون آن می تواند عملکرد خوبی داشته باشد.
▶ چه مواد را می توان لیزر جوش داد؟
تقریباً تمام فلزات می توانند از جمله جوش داده شوندفولاد ، آلومینیوم ، تیتانیوم ، آلیاژهای نیکل و موارد دیگر.
حتی ترکیب های فلزی متفاوت امکان پذیر است. نکته اصلی آنها هستندباید طول موج لیزر را به طور مؤثر جذب کند.
▶ چقدر می توان مواد ضخیم را جوش داد؟
ورق به اندازه نازک0.1 میلی متر و ضخامت 25 میلی متربسته به کاربرد خاص و قدرت لیزر ، معمولاً می توان لیزر جوش داده شد.
بخش های ضخیم تر ممکن است نیاز به جوشکاری چند گذر یا اپتیک ویژه داشته باشد.
▶ آیا جوشکاری لیزر برای تولید با حجم بالا مناسب است؟
کاملا سلولهای جوشکاری لیزر رباتیک معمولاً در محیط های تولیدی با سرعت بالا و خودکار برای برنامه هایی مانند تولید خودرو استفاده می شوند.
نرخ توان چندین متر در دقیقه قابل دستیابی است.
▶ از چه صنایعی از جوشکاری لیزر استفاده می کنند؟
برنامه های جوشکاری لیزر مشترک را می توان درخودرو ، الکترونیک ، دستگاه های پزشکی ، هوافضا ، ابزار/مرگ و ساخت بخش با دقت کوچک.
این فناوری استبه طور مداوم در بخش های جدید گسترش می یابد.
▶ چگونه می توانم سیستم جوشکاری لیزر را انتخاب کنم؟
عوامل مورد توجه شامل مواد قطعه کار ، اندازه/ضخامت ، نیازهای توان ، بودجه و کیفیت جوش مورد نیاز است.
تأمین کنندگان معتبر می توانند به مشخص کردن نوع لیزر ، قدرت ، اپتیک و اتوماسیون مناسب برای برنامه خاص شما کمک کنند.
▶ چه نوع جوش می توان ایجاد کرد؟
تکنیک های معمولی جوشکاری لیزر شامل جوش های باسن ، دامان ، فیله ، سوراخ کردن و جوش های روکش است.
برخی از روشهای نوآورانه مانند تولید مواد افزودنی لیزر نیز برای کاربردهای تعمیر و نمونه سازی در حال ظهور هستند.
▶ آیا جوشکاری لیزر برای کار تعمیر مناسب است؟
بله ، جوشکاری لیزر برای ترمیم دقیق قطعات با ارزش بالا مناسب است.
ورودی گرمای متمرکز در هنگام تعمیر ، آسیب اضافی به مواد پایه را به حداقل می رساند.
آیا می خواهید با دستگاه جوشکار لیزر شروع کنید؟
چرا ما را در نظر نمی گیریم؟
زمان پست: فوریه 12-2024